Informationsblatt VU 389.143
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Selbststudium Kapitel 1.2
Liebe Studierende!
Dieses Informationsblatt soll eine Handlungsanleitung geben, damit die Lerninhalte von Kapitel 1.2 im Selbststudium leichter erarbeitet werden können und damit klar ersichtlich wird, welche Teile besonders wichtig und prüfungsrelevant sind.
Kapitel 1.2.1 Störquellen und Emissionsmechanismen
Das Kapitel behandelt die Störemission gestrahlt und leitungsgeführt.
Hier wird speziell auf die Abstrahlmechanismen eingegangen: Die beiden Antennentypen a) Dipolantenne und b) Rahmenantenne kennen inkl. der Formeln 1.2-3 und 1.2-5 (Betrag interessiert in der Praxis, nicht die komplexe Rechnung). Welche Größen spielen eine Rolle und haben welchen Einfluss?
1/r Abstandsgesetz E + H-Feld nehmen linear mit dem Abstand r zur Quelle ab! (indirekt proportional)
Zahlenwertbeispiel für 5 cm Draht auf Seite 1.2.2 bitte durchrechnen und Zahlenwertbeispiel für quadratische Schleife auf Seite 1.2.3 ebenfalls.
Hinweis: Störfeldstärkegrenzwert für 10 m Messentfernung (Vorgriff auf Kapitel 2):
30 MHz – 230 MHz…. 30 dBµV/m; 230 MHz – 1 GHz … 37 dBµV/m
c) Schlitzstrahler wird in Kapitel 1.4 Gehäuseschirmung sowieso behandelt, hier nur Grundverständnis wichtig.
d) nur Grundverständnis gefragt
e) CM und DM Abstrahlung einer Doppelleitung ist wichtig, weil sehr praxisrelevant (z.B.
CAN-Bus in Kraftfahrzeugen). Allerdings werden 2-Draht-Leitungen üblicherweise verdrillt ausgeführt, was wir hier nicht berücksichtigen können, weil es dafür keine Formeln gibt.
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Die Gleichungen 1.2-11 und 1.2-12 sind nicht neu, können aus 1.2-3 und 1.2-5 hergeleitet werden (also nicht auswendig merken!) Bitte die beiden Zahlenwertbeispiele auf Seite 1.2.5 oben durchrechnen.
Bitte weiters die beiden Übungsblätter „Emissionsspektrum DM“ und
„Emissionsspektrum CM“ durchdenken und versuchen die gestellten Fragen zu beantworten. Anleitung: Es genügt, jeweils einen Frequenzpunkt durchzurechnen, den Rest der Hüllkurve nur graphisch ermitteln. Der für den Frequenzpunkt benötigte Stromwert kann aus der gezeichneten Hüllkurve „abgelesen“ werden. Für detaillierte Information siehe Literaturempfehlung unten.
Geschaltete Induktivität, Funken (Funk kommt von Funken!), Elektrochemie und elektrostatische Entladung nur Grundverständnis gefragt z.B.
Wie kann Korrosion vermieden werden?
Wie entsteht elektrostatische Entladung (ESD)?
Wie erfolgt die ESD-Prüfung im Prüflabor?
Kapitel 1.2.2 Kopplungsmechanismen
Nebensprechen (Nahfeldkopplung) und Strahlungskopplung (Fernfeldkopplung) unterscheiden können. Galvanische Kopplung ist eine leitungsgebundene Kopplung, der engl. Begriff „Common Impedance Coupling“ beschreibt eigentlich besser worum es geht.
Die kapazitive Kopplung ist eine E-Feld-Kopplung, die induktive Kopplung ist eine H-Feld- Kopplung. Beide unterscheiden können; in der Praxis werden meist beide gemeinsam auftreten.
Nebensprechen wird auch als X-Talk bezeichnet. Bei der Zweileiteranordnung unterscheidet man das nahe Ende (NEXT) und das ferne Ende (FEXT). Formeln dazu nur informativ (nicht für die Prüfung). Anstelle eines Rechenbeispiels bitte durchüberlegen wie FEXT und NEXT bei einem trapezförmigen Quellsignal aussehen werden (Text siehe Seite 1.2.14 unten, Bild 1.2/24). Fallunterscheidung für RL1 = 0 Ohm und unendlich Ω. Frage: Welche Art der Kopplung wird jeweils dominant sein?
Für Nebensprechen bei elektrisch langen Leitungen ist nur das Bild 1.2/26 relevant (Leitungsgleichungen rechnen wir in dieser VU nicht, kein Prüfungsstoff!).
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Kapitel 1.2.3 Beeinflussungswege und Störsenken
In Kapitel 1.2.1 ging es um die Störemissionsaspekte, in diesem Kapitel wird sozusagen das Gegenteil, nämlich die Störfestigkeit gestrahlt und leitungsgeführt behandelt.
Wesentlich ist das Verständnis für die Einkopplung in Einzelleiter (Formel 1.2-72) und Leiterschleife (Formel 1.2-73) inkl. Worst-Case-Überlegungen (wie muss Feldvektor gerichtet sein, damit Einkopplung maximal).
Herleitung zur Doppelleitung nur informativ (wird nicht geprüft), nur Grundverständnis für Koppelmechanismus. Verständnis von Formel 1.2-88 und 1.2-89 (aber nicht auswendig).
Literaturempfehlung:
Paul, C. R. (2006): „Introduction to Electromagnetic Compatibility“, 2nd ed., John Wiley &
Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, ISBN-13: 978-0-471-75500-5
Für die beiden Übungsbeispiele zu Kapitel 1.2.1 sind insbesondere die Kapitel 8.1.2 Differential-Mode Current Emission Model und 8.1.3 Common-Mode Current Emission Model relevant.
Für Fragen stehe ich gerne unter kurt.lamedschwandner@seibersdorf-laboratories.at zur Verfügung.
Viel Erfolg und alles Gute!
Beste Grüße,
Kurt Lamedschwandner
